By PD Dr.-Ing. habil. Dr. sc. techn. Wilfried J. Elspass, Professor Dr. E.h. Dr.-Ing. Manfred Flemming em. (auth.)
ISBN-10: 3642587585
ISBN-13: 9783642587580
ISBN-10: 3642637159
ISBN-13: 9783642637155
Das neue Bauweisenkonzept der aktiven Funktionsbauweise wird in diesem Fachbuch behandelt. Die aktive Funktionsbauweise wird jetzt schon oder in naher Zukunft zur Realisierung innovativer Konstruktionen eingesetzt. Neben der Vorstellung multifunktionaler Werkstoffe werden Themen zur Auslegung und Fertigung aktiver Strukturen behandelt. Ausführungsbeispiele aktiver Strukturen verdeutlichen die Anwendungsvielfalt dieser Bauweisen. Das Buch richtet sich gleichermaßen an den Industriepraktiker wie auch an den Wissenschaftler und Studenten. Es ist eine Ergänzung zu bereits erschienenen Büchern zum Gebiet der Faserverbundbauweisen. Die Autoren befassen sich mit diesem Themenbereich seit vielen Jahren in Forschung und Industrie.
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Es zeigt sich, dass erwartungsgemiiss fUr grosse Werte von aft asymptotisch das Verhiiltnis von did31 erreicht wird. 17 dargestellten gemessenen Werte bestiitigen dies nochmals. 5 grossere Dehnung erreicht verglichen mit der konventionellen Elektrodenkonfiguration. h. das modifizierte Design fiihrt zu einem anisotropen Dehnungsverhalten, wiihrend der konventionelle piezoelektrische Aktuator sich isotrop verhiilt. -.. ~--· . - ......... I ---I~ I --...... 6 ! t. . --.. -r-.. . --.. . i--.. --..
Werden die Piezokeramiken als Dehnungsaktuatoren eingesetzt, wird infolge Dehnungsbehinderung durch die eigentliche Struktur die Dehnung der Keramik verringert. Daraus ergibt sich eine Verminderung des nichtlinearen Verhaltens. Dies ist beispiels weise ftir Anwendungen mit kleinen, jedoch sehr prazisen Dehnungen der Fall. Wird jedoch das Maximum an Aktuationsdehnung fUr die spezifische Anwendung benotigt, muss die Dehnungsabhangigkeit durch ein modifiziertes Modell mitberticksichtigt werden. Der Zusammenhang kann aufgrund von Messungen bestimmt werden und dann durch ein Naherungspolynom hinreichend genau beschrieben werden.
3 sind die typischen Eigenschaften piezoelektrischer Polymerfilme zusammengefasst. Verglichen mit Piezokeramiken fallt zunachst der ca. lOfach geringere Wert flir d31 und der ebenfalls deutlich geringere Elastizitatsmodul auf. Der Kopplungsfaktor ~I erreicht in etwa die Halfte des Wertes von Piezokeramiken. Damit erscheinen PVDF-Filme bezogen auf die Absolutwerte kIar den Piezokeramiken unterlegen zu sein. Werden diese Werte jedoch auf die Dichte bezogen, schneiden die PVDF-Filme aufgrund ihre ca.
Aktive Funktionsbauweisen: Eine Einführung in die Struktronik by PD Dr.-Ing. habil. Dr. sc. techn. Wilfried J. Elspass, Professor Dr. E.h. Dr.-Ing. Manfred Flemming em. (auth.)
by John
4.5